Il binomio costante cosmologica/energia oscura è sempre stato uno dei più interessanti nella storia della cosmologia: oggi un team di ricerca internazionale della University of Portsmouth ha rivelato un tassello in più sulle dinamiche seguite dall’energia oscura.

Scoprire delle chiavi per comprendere l’energia oscura è sempre stato uno degli obiettivi degli scienziati nel XXI secolo, la costante cosmologica elaborata da Albert Einstein è sempre stata un ostacolo duro da sormontare nello studio di questa misteriosa “forza”, troppo spesso direttamente associata alla costante.
Uno studio apparso su Nature Astronomy, grazie al grande database utilizzato per svolgere la ricerca, ha portato a risultati interessanti sulla comprensione del binomio costante cosmologica in rapporto all’energia oscura.

Noi abbiamo parlato con Bob Nichol,  direttore dell’ICG  ( istituto di cosmologia e gravitazione) che ci ha aiutato a districarci in questo complesso campo di studi: “La migliore spiegazione per l’energia oscura rimane la costante cosmologica, ma non con lo stesso valore e le stesse ragioni di introdotte da Einstein. Una costante cosmologica rimane insoddisfacente per la maggior parte di noi perché il valore osservato (tramite i vari esperimenti) è molto lontano da quello atteso”.
La proprietà fisica dell’energia oscura è rappresentata dall’equazione di Stato che è il rapporto della pressione con la densità di energia.

La squadra del professor Zhao, che ha contribuito attivamente nello svolgimento di questo studio, ha trovato una prova della dinamica dell’energia oscura ad un livello di 3.5 Sigma, questo va a indicare che la natura dell’energia oscura non può essere collegata a quella del vuoto ma piuttosto alla presenza di un campo dinamico.

Il futuro dello studio dell’energia oscura è affidato allo strumento DESI che proporrà una nuova mappa cosmica in 3D dal 2018 in poi, fino ad oggi i lavori hanno utilizzato dati della temperatura della radiazione cosmica di fondo, gli spettri della polarizzazione, lo studio delle supernove e i vari studi dei cluster di galassie.

Abbiamo chiesto a Nichols in che modo le attuali osservazioni sono in grado di fornire le varie dinamiche dell’energia oscura, lo scienziato ci ha spiegato che ad oggi: ” Non siamo sicuri che l’energia oscura impatti sulla formazione di determinati ambienti cosmici, dato che è ovunque nell’universo, essa potrebbe fluire, secondo la teoria di Kashlinsky, in “flussi oscuri”. Resta comunque importante studiare l’influenza gravitazionale dell’energia oscura sull’universo, infatti nella relatività generale di Einstein qualsiasi forma di materia o energia può in un certo senso stravolgere lo spazio-tempo.

Ad oggi sappiamo che l’effetto principale dell’energia oscura è stato quello di causare un’accelerazione nelle espansione dell’universo.

Nichols ha chiuso l’intervista ricordando che: ” C’è bisogno di un modello che spiega come l’universo si sia potuto evolvere, tutto questo va poi confrontato con le varie misurazioni e se il modello si adatta alle misurazioni, possiamo indicarlo come coerente e valido”.

 

Questa considerazione finale ci fa effettivamente capire quanto sia importante, anche con il modello teorico più astratto, ricollegarsi a delle misurazioni reali su alcune costanti dell’universo.

 

 

Image credit: Gong-Bo Zhao, NAOC and the ICG, University of Portsmouth

La costante cosmologica (illustrata dalla linea gialla) viene introdotta per spiegare l’espansione accelerata dell’Universo (mostrato come il cono azzurro) a causa della presenza di energia oscura. Lo studio suggerisce che il contributo di energia oscura a questa espansione dipende dal tempo (curva grigia)